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对选煤厂非标准件设计的一些体会 王成龙 唐山国华科技有限公司,河北 唐山 063020 摘 要 非标准件设计是选煤厂设计中很重要的一项工作。该文介绍了依据G B50359 - 2005煤炭洗选工程设计规范 和AQ1010 - 2005选煤 厂安全规程,选煤厂非标准件的类型及设计原则、 步骤和注意事项。 关键词 选煤厂 非标准件 设计原则 设计步骤 中图分类号TD848 文献标识码 A 1 非标准件类型及设计原则 在非标准件设计过程中,设计人员一定要结合各 种机械设备的运行特点,根据安装使用要求,设计出既 满足工艺需求,又简便可靠的非标准件产品。 1.1 安全型非标准件 安全型非标准件,包括选煤厂的操作台、 走台、 过 桥、 护罩、 护网和护栏等。在设计中要真正做到安全可 靠,简便实用,便于生产通行和维护检修。 1.2 支撑型非标准件 主要有各种设备支架底座、 管道支架、 吊挂。对这 类非标准件主要要求其刚度和稳定性。 1设备支架首先要保证设备连接地脚配合尺寸 准确,要充分考虑到设备运行中支架所受静载和动载 负荷、 各种受力的分布与振动的频率和振幅。 2管道支架要根据工艺布管情况及管径、 管壁 厚度和管道材质计算其载荷,选择合适的支架形式,并 根据管道内流体特性确定管道支架的坡度。 3吊挂要充分考虑载荷及高度,分布要合理。 较高的支架多采用型钢拼焊,四周加斜十字加强支撑, 以提高其稳定性及刚度。在保证其刚度和稳定性前提 下,为节约费用,尽量选用规格型号小的钢材。 1.3 漏斗型非标准件 主要有各种筛下漏斗、 给料箱、 收集槽等。主要考 虑其结构要符合工艺要求,比如筛下漏斗,特别是精煤 脱介筛筛下漏斗,它不仅是筛下水的收集部件,同时又 要严格按筛面分级要求设计,做到各分级物料不相互 串流。其设计是否合理直接影响到后续作业的工艺指 标,乃至整个生产系统的正常运行。筛下漏斗各段的 角度、 高低、 宽窄要结合脱介筛运动振幅及分级情况, 合理准确定位设计,以实现设备性能的最优化。 对此类漏斗的基本要求是物料不外溅、 不堵塞、 不外溢,满足工艺设计流向要求。 对于某些设备前面的集料箱,还要考虑到沿 3 收稿日期2008 - 09 - 17 作者简介王成龙1971 - ,男,河北唐山人,工程师,1997年毕业 于河北理工大学机械设计与制造专业。现就职于唐山国华科技有限 公司选煤工程所。 设备宽度均匀给料问题,如同时给多台磁选机供料的 分配箱、 脱介筛筛前给料箱、 三产品重介质旋流器的精 煤、 中煤和矸石集料箱等。对于体积大的或长度长的 非标准件,要根据现场的实际情况,设计时要考虑到分 段拼焊,并防止变形如浮选机的泡沫收集槽。 1.4 溜槽类非标准件 溜槽担负着输送、 密封、 调节工艺流程使给料合理 分布以及避免偏载等重要作用。如果溜槽设计不合 理,就会引起输送物料堵塞或过度粉碎,煤尘增多,噪 声加大,溜槽寿命缩短,甚至产生机械设备运转不正常 等严重后果。因此,要根据工艺设计设备位置,详细计 算溜槽在三维空间中的合理尺寸。 设计中,要着重考虑物料通过所需角度及输送量。 输送不同物料的溜槽需考虑的侧重点也不同。 溜槽的断面尺寸,参照 选煤厂设计手册 的要求, 按输送量和物料的最大粒度两方面来考虑 AQΠ3600 ψ V γ 式中A 溜槽的截面积,m2; Q 输送量,tΠh; ψ 装满系数,对于煤取0.3～0. 4 ,矸石取0. 2～ 0.3 ,断面大时取上限值; V 输送物料在溜槽内的平均运动速度,mΠs ,按 表1取; γ 为输送物料的堆密度,tΠm2。 表1 输送物料速度V值与堆密度γ值 输送物料 堆密度 γtm - 3 物料在溜槽内的平均流动速度 Vms - 1 13mm的各种分级煤0.8～0.850.75 原煤0.85～1.01.5 精煤0.8～0.91.5 中煤1.2～1.41.5 矸石1.60.75 煤泥1.2～1.31.5 上述计算公式和表格中的数据适用于一般情况下 溜槽截面的计算,对于特殊溜槽要另作考虑,如间歇式 卸料溜槽如压滤机出料溜槽 , 就不适用此公式。输 送粉状物料,尤其是细、 粘煤泥时更不适用。 541 2008年第6期 对于分岔溜槽,应在分岔处适当增大断面,以免因 输送物料流动方向改变而使速度降低造成堵塞。 1.5 集装型非标准件 最典型的就是各种桶罐,如介质桶,煤泥桶,缓冲 桶。对这类非标准件的设计,应注意几点 1 根据不 同的工艺布置和制造要求考虑其外形,如圆形、 方形 等,特别是重介质桶要考虑磁铁矿粉的沉淀特性,一般 设计成椎体部分锥角60 再加气管鼓风,才能保证介质 泵再次开启后能顺利把悬浮液打到工艺要求的位置; 2考虑其刚性、 稳定性、 耐用性。结合所盛物料的特 性,合理用材,恰当布置。3考虑其制作安装的方便 性。此类非标准件有很多外形尺寸较大,只能在现场 拼装焊接,设计中要充分考虑到这一点,工艺布置时要 放在便于制作拼接的地方。 2 非标准件制图设计的步骤 1根据工艺布置图及其委托画出非标准件外形。 此过程要结合设备、 土建委托和工艺要求来完成。 2选择合适的图幅及比例,正确放置非标准件视 图位置,详细完成非标准件三维视图关系。线条粗细 要做到一一对应,符合相关的制图标准。全面考虑非 标准件支座、 强度、 刚度、 分段等。 3完成视图的标注,标注尺寸要完整,基准定位 要合理,尺寸标注要简单明了,拆件序号要按一定方向 及顺序完成。为了清楚表达尺寸,可作局部放大或单 独绘制零件图。 4完成拆件。不规则件都要单拆,标注其完整的 尺寸,以利于后续的非标准件制作。 5完成明细表。每件的材质,数量,重量及相关 标准都要详细填写。 6完成设计要求及备注,主要包括制作要求,件 数,外观及装配要求等。 7完成标题栏的填写。 8对整个非标准件图作进一步检查,把其返到工 艺布置图上,审核其是否符合工艺要求,是否与其他设 备、 管道、 土建梁等相碰撞。 9同一座选煤厂用途相同的非标准件,尽量做到 形式、 材质划一。 3 结 语 选煤厂非标准件设计是一项复杂繁琐的工作,它 不仅是指每一个单独的非标准件,而是指整个选煤厂 的非标准件的组合,它要求设计人员对工艺、 机械、 土 建等专业都要有丰富的知识,多临现场,多问多看,仔 细认真,及时与相关人员沟通,将发现的问题纠正在图 纸上,圆满完成非标准件设计工作。 上接第144页挂圆钢移至水冷壁外部,避免圆钢受 到高速、 高温烟气的冲刷。圆钢与膜式壁之间填满浇 注料以避免圆钢被烧坏。 2 加强运行管理 合理控制运行参数 1锅炉运行参数的控制对提高锅炉运行周期至 关重要,济二电厂制定严格的运行参数考核制度,将锅 炉运行参数作为小指标考核的重要内容,严禁超参数 运行。 2根据锅炉床温和蒸汽温度情况,尽量保证锅炉 返料全部投入,以此来降低床温。在此基础上,通过加 大减温水量,来控制蒸汽温度。原来锅炉运行时沸中 温度偏高,炉膛上部及出口温度偏低,整个炉膛温度场 分布不均匀,对此根据冷态试验时确定的临界风量,在 保证床层流化良好的状态下,降低运行时的一次风量, 提高运行时的二次风量,使二次风的比例占总风量的 30 以上。使炉膛上下温度偏差控制在100℃ 以下。 3负荷调整靠改变燃料量、 风量和二级返料量来 完成。一次风量主要保证正常的流化及稳定床温,要 特别注意用二次风控制锅炉总风量,保证锅炉出口过 剩空气系数为1.2 ,防止出现锅炉负荷调整时,只调煤 不调风,或只调一次风,不调二次风现象。 4为了防止沸腾高温结焦和低温灭火,提高锅炉 效率,保证较低的氮氧化物和硫氧化物的产生,运行人 员时刻监视床料沸腾状况和床温变化。影响床温的因 素主要是燃料品质、 风量及二级返料量。运行中燃料 的品质经常变化,即使加燃料量不变,也常常引起床温 的变化,因此即使稳定工况也要注意床温的变化。另 外需要特别注意,返料量及温度的变化也影响床温。 5控制循环灰量,尽量提高循环倍率。循环量与 燃料品质、 燃料的粒度组成、 风速、 分离器效率等因素 有关。循环量的大小直接影响燃烧效率、 电耗、 磨损和 负荷等,运行中应综合各个方面的因素,经试验确定循 环倍率的大小。 6当料层较低时,采用添加石灰石的办法,提高 锅炉的料层,增加物料和埋管的接触面积和频率,提高 埋管热传递效率,通过埋管吸热降低密相区温度,从而 降低沸中温度。 7保证三台给料机给煤均匀稳定,保持炉膛左右 两侧温差不超过50℃,减少受热面的热偏差,提高受热 面的运行寿命。 8多台锅炉并列运行期间,由值长根据各台锅炉 工况,统一协调各台锅炉运行负荷,目前是保证各台锅 炉均匀出力,保证锅炉正常运行期间,各参数都不超 标,同时在负荷波动时,也不出现锅炉参数超标现象。 641 2008年第6期